KR100935141B1 - 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판의 제조 방법, ｓｉｍｏｘ 기판의 제조 방법, 지지부 및 기판 지지체 - Google Patents

열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판의 제조 방법, ｓｉｍｏｘ 기판의 제조 방법, 지지부 및 기판 지지체 Download PDF

Info

Publication number
KR100935141B1
KR100935141B1 KR1020057004355A KR20057004355A KR100935141B1 KR 100935141 B1 KR100935141 B1 KR 100935141B1 KR 1020057004355 A KR1020057004355 A KR 1020057004355A KR 20057004355 A KR20057004355 A KR 20057004355A KR 100935141 B1 KR100935141 B1 KR 100935141B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
support
silicon
heat treatment
support portion
Prior art date
Application number
KR1020057004355A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050057325A (ko
Inventor
나오토 나카무라
이와오 나카무라
도모하루 시마다
겐이치 이시구로
사다오 나카시마
Original Assignee
가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 filed Critical 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Publication of KR20050057325A publication Critical patent/KR20050057325A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100935141B1 publication Critical patent/KR100935141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67306—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by a material, a roughness, a coating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67309—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by the substrate support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 열처리 중에 발생하는 기판의 슬립 전위 결함 발생을 적게 하여, 고품질인 반도체 장치를 제조할 수 있는 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
기판 지지체(30)는 본체부(56)와 지지부(58)로 구성되어 있다. 본체부(56)는 다수의 재치부(66)가 평행하게 연장되며, 이 재치부(66)에 지지부(58)가 설치되어 있다. 이 지지부(58)에 기판(68)이 탑재 배치된다. 지지부(58)는 기판 평탄면의 면적보다도 면적이 작고, 상기 기판의 두께보다도 두꺼운 실리콘제의 판으로 구성되어 있으며, 열처리 중의 변형이 작아지도록 하고 있다. 또한, 지지부(58)는 실리콘제이며, 지지부(58)의 기판 재치면에는 탄화 규소(SiC)가 코팅된 층이 형성되어 있다.
열처리 장치, 기판 지지체, 지지부, 감합 홈, 접착 방지층

Description

열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판의 제조 방법, ＳＩＭＯＸ 기판의 제조 방법, 지지부 및 기판 지지체{HEAT TREATMENT SYSTEM, PROCESS FOR FABRICATING SEMICONDUCTOR DEVICE, PROCESS FOR PRODUCING SUBSTRATE, PROCESS FOR PRODUCING SIMOX SUBSTRATE, SUPPORTING PART AND SUBSTRATE SUPPORT}
본 발명은 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등을 열처리하기 위한 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 웨이퍼나 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 종형 열처리 로(爐)를 사용하여 복수의 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 열처리하는 경우, 탄화 규소제의 기판 지지체(보트)가 사용되고 있다. 이 기판 지지체에는, 예를 들면 3점으로 기판을 지지하는 지지 홈(溝)이 설치되어 있다.
이 경우, 1000℃ 정도 이상의 온도에서 열처리하면, 지지 홈 부근에서 기판에 슬립 전위 결함이 발생하고, 이것이 슬립 라인이 된다고 하는 문제가 있었다. 슬립 라인이 발생하면, 기판의 평탄도가 열화한다. 이들 때문에, LSI 제조 공정에서의 중요한 공정의 하나인 리소그래피 공정에서 마스크 맞춤 어긋남(초점 어긋남 또는 변형에 의한 마스크 맞춤 어긋남)이 발생하여, 원하는 패턴을 갖는 LSI의 제조가 곤란하다고 하는 문제가 발생하고 있었다.
이와 같은 문제를 해결하는 수단으로서, 지지 홈에 먼저 더미 웨이퍼를 탑재 배치하고, 이 더미 웨이퍼 상에 처리해야 할 기판을 탑재 배치하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 이것은 종래의 3점 지지로부터 더미 웨이퍼에 의한 면 지지로 바꿈으로써, 처리해야 할 기판의 자중(自重) 응력 집중을 억제하고, 기판의 휘어짐 발생을 방지하여, 슬립 전위 결함이 발생하는 것을 방지하려고 하는 것이다.
또한, 이 종류의 기판 지지체의 하나로서 Si-SiC 등의 보트 기재(基材)에 기재 중으로부터의 불순물 오염을 방지하기 위하여 CVD-SiC 피막을 형성하는 것이 알려져 있다(특허문헌 2 참조). 이 공지된 예에 의하면, CVD-SiC 피막의 두께는 30㎛∼100㎛이다. 즉, 피막의 두께가 30㎛보다 작으면, 보트 기재로부터 불순물이 피막 표면에 확산하여 피막이 불순물의 확산을 방지한다고 하는 CVD 피막의 목적을 달성할 수 없고, 피막의 두께가 100㎛를 초과하면, 보트 기재의 엣지부에 CVD가 집중하여 퇴적하는 하드 패이싱(hardfacing) 상태가 되어, 이 상태에서 보트(기판 지지체)를 사용하면 버(burr)가 형성되어, 파티클 오염의 원인이 된다고 하고 있다.
또한, 다른 종래의 예로서, Si 함침소결(含浸燒結) SiC재(材), 흑연 등의 기재에 대하여 CVD법에 의해 SiC막을 형성하고, 내열성, 내충격성, 내산화성, 내식성을 개선한 것이 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이 공지된 예에 의하면, SiC막의 두께는 20㎛∼200㎛가 바람직하며, 20㎛ 미만에서는 SiC막 자체가 소모를 받기 때문에 수명이 짧아질 우려가 있고, 200㎛를 초과하면 SiC막이 박리하기 쉬워진다고 하고 있다.
또한, 또 다른 종래의 예로서, SiC제(製)의 지그(보트 등)의 표면에 CVD-SiC 코팅을 실행하고, 그 표면에 SiO2막을 형성한 것이 알려져 있다(특허문헌 4 참조). 이 공지된 예에 의하면, SiC 코팅은 기재 표면의 균일성을 확보하기 위해 행하며, SiC막의 두께는 100㎛로 하는 것을 실시예로서 나타내고 있다. 또한, SiO2막은 ClF3에 의한 드라이 클리닝 시에 기재의 소모를 방지하기 위하여 형성하며, 그 두께는 100Å∼100㎛가 바람직하다고 하고 있다.
또한, 또 다른 종래의 예로서, Si-SiC제의 지지체의 표면에 CVD-SiC를 100㎛ 정도 피막하는 것이 알려져 있다(특허문헌 5 참조).
[특허문헌 1] 일본국 특허 공개 2000-223495호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특허 공개 2000-164522호 공보
[특허문헌 3] 일본국 특허 공개 2002-274983호 공보
[특허문헌 4] 일본국 특허 공개평 10-242254호 공보
[특허문헌 5] 일본국 특허 공개평 10-321543호 공보
그러나, 본 발명자에 의한 실험 결과에 의하면, 더미 웨이퍼 상에 기판을 탑재 배치하는 상기 종래의 예는 3점 지지에 의한 것과 비교하여 개선되기는 하였지만, 슬립 라인이 발생하고 슬립 전위 결함 발생 방지라고 하는 점에서는 불충분하였다.
이 원인은 더미 웨이퍼가 기판과 마찬가지로, 예를 들면 700㎛와 같이 얇기 때문에, 탄화 규소로 이루어지는 기판 지지체 사이에 발생하는 열팽창의 차(差)나 그 밖의 응력에 의해 변형하며, 이 더미 웨이퍼의 변형에 의해 기판에 슬립 전위 결함을 발생시키기 때문이라고 생각된다.
또한, 본 발명의 발명자들이 실험한 결과, 기판 지지체의 지지부의 기판 재치면(載置面)에 코팅하는 재료나 막의 두께에 따라서 그 막의 열팽창률 등으로 인해 슬립이 발생하는 경우가 있다는 것을 발견하였다.
그래서, 본 발명은 열처리 중에 발생하는 기판의 슬립 전위 결함 발생을 감소시키고, 고품질인 반도체 장치를 제조할 수 있는 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 제 1 특징으로 하는 점은, 기판을 기판 지지체에 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 상기 기판의 두께보다도 두꺼운 실리콘제의 판상(板狀) 부재로 구성되어 이루어지는 열처리 장치에 있다. 지지부의 두께는 기판의 두께보다도 두껍고, 10㎜ 이하, 예를 들면 3㎜∼6㎜인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 4㎜∼5㎜가 좋다. 또한, 지지부의 두께를 기판의 두께와 비교하면, 지지부의 두께는 적어도 기판 두께의 2배 이상인 것이 바람직하다.
기판 지지체는 본체부로부터 평행하게 재치부가 다수 연장되는 보트로서 구성할 수 있다. 본체부는, 예를 들면 탄화 규소로 구성할 수 있다. 또한, 지지부는 원기둥 형상, 타원 기둥 형상, 다각 기둥 형상 등, 일단면에 기판을 탑재 배치할 수 있는 형상이면 좋다. 이 지지부는 본체부의 재치부의 두께보다도 두꺼운 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 특징으로 하는 점은, 기판을 기판 지지체에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 실리콘제인 동시에 상기 지지부의 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC), 산화 규소(SiO2), 질화 규소(Si3N4), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료로 이루어지는 막이 코팅되어 있는 열처리 장치에 있다.
본 발명은 기판과 같은 경도 또는 열팽창률 등을 갖는 실리콘제의 지지부에 탄화 규소 등의 접착 방지막을 코팅한 것으로서, 지지부가 탄화 규소질을 주체로하고, 그 위에 탄화 규소 등을 코팅하는 상술한 특허 문헌 2∼5에 기재된 종래의 예와는 목적, 구성 및 작용 효과를 완전히 달리하는 것이다.
탄화 규소제의 막을 코팅하는 경우, 막의 두께는 0.1㎛∼50㎛로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1㎛∼15㎛가 좋으며, 0.1㎛∼3㎛가 가장 바람직하다.
실리콘제의 지지부와 탄화 규소제의 막의 두께를 양자의 비율로 나타내면, 탄화 규소제의 막의 두께가 실리콘제 지지부 두께의 0.0025%∼l.25%로 하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.0025%∼0.38%가 좋으며, 0.0025%∼0.25%가 가장 바람직하다.
실리콘제의 지지부에 코팅하는 막은, 탄화 규소(SiC) 이외에 질화 규소(S i3N4)를 사용할 수 있다. 질화 규소제의 막으로 한 경우, 이 막의 두께는 0.1㎛∼30㎛로 하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 0.1㎛∼5㎛이다.
본 발명의 제 3 특징으로 하는 점은, 기판을 기판 지지체에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 실리콘제인 동시에 상기 지지부의 기판 재치면에 복수의 다른 막이 적층되고, 상기 복수의 막 중 최표면(最表面)의 막의 경도가 열처리 온도에 있어서 가장 작던지 또는 최표면의 막이 비정질(非晶質)인 열처리 장치에 있다.
여기서, 적층되는 복수의 막 중 적어도 하나의 막은 탄화 규소(SiC), 질화 규소(SiN), 다결정 실리콘(Poly-Si), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드로부터 선택된 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 내열성이 우수한 재료를 실리콘제의 지지부에 적층함으로써, 기판과 지지부와의 접착을 방지할 수 있다.
또한, 복수의 막 중 최표면(기판과 접촉하는 면)은 산화 규소(Si02) 등과 같이 열처리시에 있어서 다른 막보다 경도가 작은 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 최표면을 열처리시에 있어서 다른 막보다 경도가 작고, 또한 기판보다도 경도가 작은 재료로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 최표면의 SiO2는 비정질(아모포스(amorphous))인 것이 바람직하다.
적층하는 막을 2층으로 한 경우, 그 중 하나를 탄화 규소로 하고, 최표면의 막을 산화 규소로 하는 것이 바람직하다.
기판 지지체의 본체부는 탄화 규소(SiC)로 구성할 수 있다. 또한, 기판 지지체는 하나의 기판을 지지하는 매엽식(枚葉式)이어도 좋지만, 복수의 기판을 대략 수평 상태에서 틈을 갖고 복수단으로 지지하도록 구성할 수도 있다.
또한, 열처리 장치로서는 기판을 1000℃ 이상, 또는 1350℃ 이상의 고온에서 처리하는 것에 적용할 수 있다.
본 발명의 제 4 특징으로 하는 점은, 기판을 기판 지지체에 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 실리콘제인 동시에 상기 지지부의 기판 재치면에 탄화 규소(SiC)막이 형성되고, 또한 최표면에 산화 규소(SiO2)막이 형성되는 열처리 장치에 있다.
본 발명의 제 5 특징으로 하는 점은, 기판을 기판 지지체에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서, 상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 실리콘제인 동시에 상기 지지부의 기판 재치면에는 코팅막이 형성되고, 상기 코팅막의 경도가 열처리 온도에 있어서, 열처리시에서의 기판의 경도보다도 작던지 또는 코팅막이 비정질인 열처리 장치에 있다.
본 발명의 제 6 특징으로 하는 점은, 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판의 두께보다도 두꺼운 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부에 의해 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 기판의 제조 방법에 있다.
본 발명의 제 7 특징으로 하는 점은, 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료로 이루어지는 막이 코팅된 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 기판의 제조 방법에 있다.
본 발명의 제 8 특징으로 하는 점은, 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판의 두께보다도 두꺼운 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부에 의해 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법에 있다.
본 발명의 제 9 특징으로 하는 점은, 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료로 이루어지는 막이 코팅된 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법에 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 반응 로를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체의 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체의 확대 평면도.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체의 제 1변형예를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체의 제 2 변형예를 나타내며, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 A-A선에 따른 단면도.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체의 제 3 변형예를 나타내며, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 B-B선에 따른 단면도.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체의 제 4 변형예를 나타내는 단면도.
도 l0은 지지부의 각종 변형예를 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 열처리 장치에 사용한 기판 지지체를 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명의 실시예에서의 기판 처리시의 온도 변화를 나타내는 선도면.
다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1에는 본 발명의 실시형태에 따른 열처리 장치(10)가 도시되어 있다. 이 열처리 장치(10)는, 예를 들면 종형(縱型)이고, 주요부가 배치된 하우징(12)을 갖는다. 이 하우징(12)에는 포드 스테이지(l4)가 접속되어 있고, 이 포드 스테이지(14)에 포드(16)가 반송된다. 포드(16)는, 예를 들면 25장의 기판이 수납되고, 덮개(도시 생략)가 닫힌 상태에서 포드 스테이지(14)에 세트된다.
하우징(12) 내에서 포드 스테이지(14)에 대향하는 위치에는 포드 반송 장치 (18)가 배치되어 있다. 또한, 이 포드 반송 장치(18)의 근방에는 포드 선반(20), 포드 오프너(22) 및 기판 매수 검지기(24)가 배치되어 있다. 포드 반송 장치(18)는 포드 스테이지(14)와 포드 선반(20)과 포드 오프너(22) 사이로 포드(16)를 반송한다. 포드 오프너(22)는 포드(16)의 덮개를 여는 것으로, 이 덮개가 열린 포드(16) 내의 기판 장수가 기판 매수 검지기(24)에 의해 검지된다.
또한, 하우징(12) 내에는 기판 이재기(移載機)(26), 노치 얼라이너(28) 및 기판 지지체(30)(보트)가 배치되어 있다. 기판 이재기(26)는, 예를 들면 5장의 기 판을 꺼낼 수 있는 암(32)을 구비하여, 이 암(32)을 작동함으로써 포드 오프너(22)의 위치에 놓인 포드, 노치 얼라이너(28) 및 기판 지지체(30) 사이로 기판을 반송한다. 노치 얼라이너(28)는 기판에 형성된 노치 또는 오리엔테이션 플랫을 검출하여 기판의 노치 또는 오리엔테이션 플랫을 일정한 위치에 정렬하는 것이다.
도 2에서 반응 로(40)를 도시하고 있다. 이 반응 로(40)는 반응관(42)을 갖고, 이 반응관(42) 내에 기판 지지체(30)가 삽입된다. 반응관(42)의 하방은 기판 지지체(30)를 삽입하기 위하여 개방되고, 이 개방 부분은 밀봉 캡(44)에 의해 밀폐되도록 하고 있다. 또한, 반응관(42)의 주위는 균열관(46)에 의해 피복되며, 또한 균열관(46)의 주위에 히터(48)가 배치되어 있다. 열전대(熱電對)(50)는 반응관(42)과 균열관(46) 사이에 배치되고, 반응 로(40) 내의 온도를 모니터할 수 있도록 하고 있다. 그리고, 반응관(42)에는 처리 가스를 도입하는 도입관(52)과 처리 가스를 배기하는 배기관(54)이 접속되어 있다.
다음으로, 상술한 바와 같이 구성된 열처리 장치(10)의 작용에 대해서 설명한다. 우선, 포드 스테이지(l4)에 복수 장의 기판을 수용한 포드(16)가 세트되면, 포드 반송 장치(18)에 의해 포드(l6)를 포드 스테이지(14)로부터 포드 선반(20)으로 반송하고, 이 포드 선반(20)에 쌓는다. 다음으로, 포드 반송 장치(18)에 의해 이 포드 선반(20)에 쌓인 포드(16)를 포드 오프너(22)로 반송하여 세트하고, 이 포드 오프너(22)에 의해 포드(16)의 덮개을 열고, 기판 매수 검지기(24)에 의해 포드(16)에 수용되어 있는 기판의 장수를 검지한다.
다음으로, 기판 이재기(26)에 의해 포드 오프너(22)의 위치에 있는 포드(16) 로부터 기판을 꺼내고, 노치 얼라이너(28)에 이동 탑재한다. 이 노치 얼라이너(28)에서는 기판을 회전시키면서 노치를 검출하고, 검출한 정보에 의거하여 복수 장의 기판의 노치를 같은 위치에 정렬시킨다. 다음으로, 기판 이재기(26)에 의해 노치 얼라이너(28)로부터 기판을 꺼내고, 기판 지지체(30)에 이동 탑재한다.
이와 같이 하여, 1 배치분의 기판을 기판 지지체(30)에 이동 탑재하면, 예를 들어 700℃ 정도의 온도로 설정된 반응 로(40) 내에 복수 장의 기판을 장전(裝塡)한 기판 지지체(30)를 장입(裝入)하고, 밀봉 캡(44)에 의해 반응관(42) 내를 밀폐한다. 다음으로, 로 내의 온도를 열처리 온도까지 승온(昇溫)시켜서 도입관(52)으로부터 처리 가스를 도입한다. 처리 가스에는 질소, 아르곤, 수소, 산소 등이 포함된다. 기판을 열처리할 때 기판은, 예를 들면 1000℃ 정도 이상의 온도로 가열된다. 또한, 이 동안 열전대(50)에 의해 반응관(42) 내의 온도를 모니터하면서 미리 설정된 승온, 열처리 프로그램에 따라 기판의 열처리를 실시한다.
기판의 열처리가 종료하면, 예를 들면 로 내의 온도를 700℃ 정도의 온도로 강온(降溫)한 후, 기판 지지체(30)를 반응 로(40)로부터 언로드하고, 기판 지지체(30)에 지지된 모든 기판이 식을 때까지 기판 지지체(30)를 소정 위치에서 대기시킨다. 또한, 로 내의 온도 강온 시에도 열전대(50)에 의해 반응관(42) 내의 온도를 모니터하면서 미리 설정된 강온 프로그램에 따라 강온을 실시한다. 다음으로, 대기시킨 기판 지지체(30)의 기판이 소정 온도까지 냉각되면, 기판 이재기(26)에 의해 기판 지지체(30)로부터 기판을 꺼내고, 포드 오프너(22)에 세트되어 있는 빈 포드(l6)에 반송하여 수용한다. 다음으로, 포드 반송 장치(18)에 의해 기판이 수 용된 포드(16)를 포드 선반(20)에 반송하고, 또한 포드 스테이지(14)에 반송하여 완료한다.
다음으로, 상기 기판 지지체(30)에 대해서 상술한다.
도 3∼도 5에서, 기판 지지체(30)는 본체부(56)와 지지부(58)로 구성되어 있다. 본체부(56)는, 예를 들면 탄화 규소로 이루어지고, 상부판(60), 하부판(62) 및 상기 상부판(60)과 하부판(62)을 접속하는 지주(支柱)(64)를 갖는다. 또한, 이 본체부(56)에는 이 지주(64)로부터 상술한 기판 이재기(26) 측으로 연장되는 재치부(66)가 다수 평행하게 형성되어 있다.
지지부(58)는 실리콘제의 판상 부재로 이루어지고, 예를 들면 기판(68)과 동심원상(同心圓狀)의 원기둥 형상으로 형성되며, 이 지지부(58)의 하면이 재치부(66) 상면에 접촉하여 지지부(58)가 재치부(66) 상에 탑재 배치되고, 지지부(58)의 상면에 기판(68)의 하면이 접촉하여 기판(68)을 탑재 배치하고 지지한다.
지지부(58)의 직경은 기판(68)의 직경보다 작고, 즉 지지부(58)의 상면은 기판(68)의 하면인 평탄면의 면적보다 작은 면적을 가지며, 기판(68)은 상기 기판(68)의 둘레를 남겨두고 지지부(58)에 지지되어 있다. 기판(68)은, 예를 들면 직경이 300㎜이고, 따라서 지지부(58)의 직경은 300㎜ 미만이며, 100㎜∼250㎜ 정도(기판 외경의 1/3∼5/6 정도)가 바람직하다.
또한, 지지부(58)의 직경(면적)은 기판(68)의 직경(면적)보다 크게 할 수도 있다. 이 경우는 지지부(58)의 두께를 더욱 두껍게 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 지지부(58)의 원기둥 축방향의 두께는 기판(68)의 두께보다도 두껍 게 형성되어 있다. 기판(68)의 두께는, 예를 들면 700㎛이고, 따라서 지지부(58)의 두께는 700㎛를 초과하고 있고, 10㎜까지는 가능하며, 적어도 기판(68) 두께의 2배 이상, 예를 들면 3㎜∼10㎜가 바람직하고, 3㎜∼6㎜가 더욱 바람직하며, 4㎜∼5㎜가 가장 바람직하다. 또한, 이 지지부(58)의 두께는 재치부(66)의 두께보다도 두껍게 되어 있다. 지지부(58)의 두께를 이와 같은 두께로 하는 것은, 지지부(58) 자체의 강성(剛性)을 증가시켜 지지부(58)의 열처리시의 변형을 억제하기 위함이다.
또한, 열처리시의 변형을 억제할 수 있다면, 반드시 실리콘제의 지지부(58)의 두께를 기판(68)의 두께보다도 두껍게 형성할 필요는 없다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 지지부(58)에 대응하여 재치부(66)에 원형의 감합홈(嵌合溝)(74)을 형성하고, 이 감합홈(74)에 지지부(58)를 끼워 맞출 수 있도록 하여도 좋다. 지지부(58)의 두께를 얇게 하지 않고 유지한 채로, 지지부(58)와 재치부(66)와의 합계의 두께를 얇게 할 수 있고, 한번에 처리하는 기판(68)의 처리 장수를 증가시킬 수 있다. 또한, 감합홈(74)에 지지부(58)를 끼워 맞춤으로써, 지지부(58)의 위치를 안정시킬 수 있다. 이 경우, 지지부(58)와 감합홈(74) 사이에는 열팽창을 고려하여 약간의 틈을 형성하여도 좋다.
또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 재치부(66)에 개구(66a)를 설치하고, 지지부(58)의 하면에 개구(66a)에 끼우는 볼록부(58a)를 설치하며, 이 지지부(58)의 볼록부(58a)를 재치부(66)의 개구(66a)에 끼워 넣도록 하여도 좋다. 본 발명에서는 이와 같은 형상의 것도 판상 부재에 포함하는 것으로 한다. 또한, 이 경우도 지지 부(58)의 볼록부(58a)와 재치부(66)의 개구(66a) 사이에는 열팽창을 고려하여 약간의 틈을 형성하면 좋다.
또한, 지지부(58)의 형상은 이 실시형태와 같이 원기둥 형상일 필요는 없고, 타원 기둥 또는 다각 기둥으로서 구성할 수도 있다. 또한, 지지부(58)는 재치부(66)에 고정할 수도 있다.
지지부(58) 기판(68) 측의 상면(기판 재치면)에는 접착 방지층(코팅된 막) (70)이 형성되어 있다. 이 접착 방지층(70)은, 예를 들면 실리콘 표면을 처리함으로써, 또는 CVD(플라즈마 CVD 또는 열 CVD) 등에 의해 실리콘 표면상에 퇴적(deposition)함으로써 형성한 질화 규소(Si3N4)막, 탄화 규소(SiC)막, 산화 규소(SiO2)막, 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 등, 내열성 및 연마모성에 우수한 재료로 이루어지고, 기판(68) 처리 후의 지지부(58)와 기판(68)의 접착을 방지하도록 하고 있다. 접착 방지층(70)을 탄화 규소(SiC)제의 막으로 한 경우, 막 두께는 0.1㎛∼50㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 탄화 규소제의 막(70)을 두껍게 하면, 실리콘과 탄화 규소의 열팽창률의 차에 의해 실리콘제의 지지부(58)가 탄화 규소제의 막(70)에 당겨져서 지지부 전체의 변형량이 커지게 되어, 이 큰 변형에 의해 기판(68)에 슬립이 발생할 우려가 있다. 이것에 대하여 탄화 규소제의 막(70)을 상기와 같은 두께로 하면, 실리콘제의 지지부(58)가 탄화 규소제의 막(70)에 당겨지는 양이 적어져, 지지부 전체의 변형량도 적어진다. 즉, 탄화 규소제의 막(70)을 얇게 하면, 지지부(58)와 막(70)의 열팽창률의 차에 의한 응력이 저감하고, 지지부 전체의 변형량이 적어져, 지지부 전체의 열팽창률도 본래 실리콘의 열팽창률(기판(68)이 실리콘인 경우는 대략 같은 열팽창률)에 접근하여 슬립의 발생을 방지할 수 있는 것이다.
탄화 규소제의 막(70) 두께를 0.1㎛ 미만으로 하면, 탄화 규소의 막(70)이 너무 얇아 소모되고, 실리콘제의 지지부(58)에 탄화 규소를 재코팅할 필요가 생겨 동일 지지부(58)를 반복 사용할 수 없게 된다. 이 막(70)의 두께를 0.l㎛ 이상으로 하면, 탄화 규소의 막(70)을 실리콘제의 지지부(58)에 빈번하게 재코팅할 필요가 없어져, 동일 지지부(58)를 반복하여 사용할 수 있다. 또한, 탄화 규소제의 막(70)의 두께를 1㎛ 이상으로 하면, 또한 막이 소모되지 않게 되어, 동일 지지부(58)를 반복 사용할 수 있는 회수가 한층 증가하므로, 바람직하다.
탄화 규소제의 막(70)의 두께를 50㎛를 초과하도록 하면, 탄화 규소제의 막(70) 자체가 균열되기 쉬어지고, 이 균열이 원인으로 기판에 슬립도 발생하기 쉬어진다. 이 막(70)의 두께를 50㎛ 이하로 하면, 막(70)의 균열이 생기기 어렵게 되어, 상술한 바와 같이 실리콘제의 지지부(58)와 탄화 규소제의 막(70)의 열팽창률의 차에 의한 응력도 저감할 수 있으므로, 지지부 전체의 변형이 적어지고 기판의 슬립 발생을 방지할 수 있다. 탄화 규소제의 막 두께를 l5㎛ 이하로 하면, 기판의 슬립이 거의 발생하지 않게 된다. 또한, 탄화 규소제의 막(70)의 두께를 0.1㎛∼3㎛로 하면, 기판(68)의 슬립은 발생하지 않게 된다. 따라서, 탄화 규소제의 막(70) 두께는 0.1㎛∼50㎛로 하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.1㎛∼l5㎛가 좋으며, 0.1㎛∼3㎛가 가장 바람직하다.
실리콘제의 지지부(58)와 탄화 규소제의 막(70)의 두께를 양자의 비율로 나타내면, 탄화 규소제의 막(70)의 두께가 실리콘제의 지지부(58) 두께의 0.0025%∼1.25%로 하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.0025%∼0.38%가 좋으며, 0.0025%∼0.25%가 가장 좋다.
막(70)은, 탄화 규소 이외에 질화 규소(Si3N4)를 마찬가지로, 플라즈마 CVD 또는 열 CVD에 의해 코팅하여 형성할 수 있다. 질화 규소제로 한 경우는, 이 막(70)의 두께는 0.1㎛∼30㎛로 하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.1㎛∼5㎛로 하는 것이 좋다.
또한, 지지부(58)의 상면 둘레에는 매끄러운 모따기를 실행하여 오목부(72)가 형성되어 있다. 이 오목부(72)는 지지부(58)의 둘레에 기판(68)이 접촉하여 기판(68)에 흠집 등이 발생하는 것을 방지한다.
또한, 지지부(58)의 전체 면에 접착 방지층(70)을 형성하지 않고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 지지부(58)의 기판 재치면의 일부에 이들 재료로 이루어지는 칩(76)을 탑재하여, 이 칩(76)에 의해 기판(68)을 지지하도록 하여도 좋다. 이 경우, 칩(76)은 3개 이상 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 지지부(58)의 둘레 근방에 동심원상의 홈(78)을 형성하여 기판(68)과의 접촉 면적을 줄이고, 기판(68)이 지지부(58)의 접촉에 의해 흠집이 발생할 확률을 줄일 수 있음과 동시에, 기판(68)이 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시형태에서는 지지부(58)의 두께를 상술한 바와 같은 기판(68)의 두께보다도 두꺼운 소정의 두께로 하였으므로, 지지부(58)의 강성을 크게 할 수 있고, 기판 반입시, 승온, 강온시, 열처리시, 기판 반출시 등에서의 온도 변화에 대한 지지부(58)의 변형을 억제할 수 있다. 이것에 의해 지지부(58)의 변형에 기인하는 기판(68)의 슬립 발생을 방지할 수 있다. 또한, 지지부(58)의 재질을 기판(68)과 동일한 재질인 실리콘제, 즉 실리콘제의 기판(68)과 동일한 열팽창률 또는 경도를 갖는 재질로 하였으므로, 온도 변화에 대한 기판(68)과 지지부(58)의 열팽창, 열수축의 차를 없앨 수 있고, 또한 기판(68)과 지지부(58)의 접촉점에서 응력이 발생하여도 그 응력을 개방하기 쉽게 되므로, 기판(68)에 흠집이 발생하기 어렵게 된다. 이것에 의해 기판(68)과 지지부(58)의 열팽창률의 차 또는 경도의 차에 기인하는 기판(68)의 슬립 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태 및 실시예의 설명에서는 지지부의 직경(면적)이 기판보다도 작은 경우에 대해서 설명했지만, 기판 직경보다도 지지부 직경을 크게 할 수도 있다. 이 경우는 지지부(58)의 강성을 확보하기 위하여 지지부(58)의 두께를 더욱 두껍게 할 필요가 있다.
또한, 실리콘제의 지지부(58)에는 탄화 규소제의 막 등의 접착 방지막(70)이 코팅되어 있으므로, 지지부(58)와 기판(68)의 열에 의한 접착을 방지할 수 있다. 막(70)은 상술한 바와 같이 얇게 형성되어 있으므로, 지지부(58)와 막(70)의 열팽창률의 차에 의한 응력을 작게 할 수 있고, 실리콘제의 지지부(58)의 열팽창에 지장을 주는 일이 없이, 막(70)을 포함한 지지부 전체를 본래의 실리콘이 가지는 열 팽창률과 대략 동등하게 유지할 수 있는 것이다. 또한, 막(70)은 지지부(58)의 이면 또는 측면에 코팅하여도 좋다.
도 10에 지지부(58)에 관한 각종의 변형예가 나타나 있다.
상술한 실시형태에서는 지지부(58)의 기판 재치면에만 막(70)을 형성했지만, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 지지부(58)의 전체, 즉 지지부(58)의 표면(기판 재치면), 측면 및 이면에 막(70)을 형성하여도 좋다.
또한, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 지지부(58)의 이면을 제외하고 지지부(58)의 표면(기판 재치면) 및 측면에 막(70)을 형성할 수도 있다.
또한, 막(70)은 한층으로 제한되는 것은 아니며, 복수의 층으로서 형성하여도 좋고, 예를 들면 도 l0의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제 1 막(80) 상에 제 2 막(82)을 형성할 수 있다. 제 l 막(80)은, 예를 들면 탄화 규소(SiC), 질화 규소(Si3N4), 다결정 실리콘(Poly-Si), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소 또는 미결정 다이아몬드로 이루어진다. 탄화 규소 또는 질화 규소로 구성하는 경우는, 상술한 바와 같이 플라즈마 CVD 또는 열 CVD로 형성할 수 있다. 또한, 제 2 막 (82)은 열처리시에 있어서 제 1 막(70)보다도 경도가 작은 재료, 예를 들면 산화 규소(SiO2)로 구성할 수 있다. 이와 같이, 최표면이 되는 제 2 막(82)을 열처리시에 있어서 제 1 막(80)보다도 경도가 작은 재료로 함으로써, 고온 열처리시에 기판(68)과 지지부(58)의 접촉점에서 응력이 발생한 경우에 응력을 개방하기 쉽게 되므로, 기판(68)에 흠집을 주기 어렵게 되어 슬립이 발생하기 어렵게 된다. 특히, 최표면의 막 (70)을 열처리시에 있어서 기판(Si)(68)보다 경도가 작은 SiO2로 한 경우, 열처리시에 있어서는 고도(高度)가 작은 쪽의 SiO2가 부서져서 응력을 개방하므로, 경도가 큰 쪽의 기판(68)에 흠집을 발생시키지 않고, 슬립을 발생할 일이 없다. 즉, 최표면을 열처리시에 있어서 다른 막보다 경도가 작고, 또한 기판보다도 경도가 작은 재료로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 최표면의 SiO2는 비정질(아모포스)인 것이 바람직하다. 기판(68)과 지지부(58)는 고온이 되면 그들의 접촉점에서 융착(融着)하지만, 그 때 지지부(58)의 기판(68)의 접촉점이 결정(結晶)인 경우, 결정 부분은 점성 유동하지 않으므로 열팽창의 차에 의한 응력을 개방할 수 없고, 최종적으로는 기판(68)과 지지부(58) 중 어느 한쪽에 슬립이 발생한다. 이것에 대하여, 지지부(58)와 기판(68)의 접촉점이 비정질일 경우, 그 비정질 부분은 점성 유동(점성 변형)하므로, 기판(68)과 지지부(58)가 융착하여도 접촉점에서 발생한 응력을 개방할 수 있어, 기판(68)에 흠집을 발생시키지 않고, 슬립 발생을 방지할 수 있다.
또한, 도 10의 (d)에 나타낸 바와 같이, 지지부(58)는 지지부(58)의 기판 재치면의 둘레 부분을 남기고 노치되며, 중심 측에서 원형으로 형성된 노치부(84)와 둘레에 링 형상으로 형성된 돌기부(86)로 구성되고, 이 돌기부(86)의 기판 재치면 및 측면에 제 1 막(80)과 제 2 막(82)을 형성하여도 좋다. 이것에 의해, 기판(68)이 접촉하는 면적을 적게 할 수 있다.
또한, 제 2 막(82)은 제 1 막(80)과 마찬가지로, CVD 등에 의해 형성할 수도 있지만, 후술하는 바와 같이, 기판(68)을 처리할 때에 자연히 형성되는 것이어도 좋다.
[실시예 l]
도 11에 본 발명에 따른 제 1 실시예가 나타나 있다. 상술한 실시형태와 같이, 예를 들면 본체부가 탄화 규소로 구성된 기판 지지체(30)에는 재치부(66)가 지주(64)로부터 평행하게 돌출 형성되어 있다. 또한, 지주는 복수 개, 예를 들면 3∼4개 설치된다. 플레이트(토대)(88)는, 예를 들면 탄화 규소(SiC)제의 원기둥 형상의 판상 부재로 이루어지고, 상기 플레이트(88)의 하면 둘레가 재치부(66)에 지지되어 있다. 지지부(82)는 실리콘(Si)제의 원기둥 형상의 판상 부재로 이루어지고, 플레이트(88)의 상면에 탑재 배치되어 있다. 상기 지지부(82)의 상면에는, 예를 들면 탄화 규소로 이루어지는 접착 방지층(70)이 형성되어 있다. 이 접착 방지층(70)은 0.1㎛∼50㎛로 하는 것이 바람직하다. 기판(68)은 이 접착 방지층(70)을 통하여 지지부(82)에 지지되어 있다.
플레이트(88) 및 지지부(82)의 두께는 각각 기판(68)의 두께보다도 두꺼운 것이 바람직하지만, 지지부(82)의 두께만 기판(68)의 두께보다도 두껍게 되도록 하여도 좋다.
플레이트(88)는 직경Φ 308㎜, 두께 3㎜로 하였다. 지지부(82)는 직경Φ 200㎜, 두께 4㎜로 하였다. 기판(68)은 직경Φ 300㎜, 두께 700㎛의 실리콘 웨이퍼이다. 탄화 규소로 이루어지는 접착 방지층(70)은 0.1㎛∼50㎛로 하였다. 열처리는 600℃의 온도로 유지한 반응 로 내에 기판 지지체(30)에 지지된 기판(68)을 로드하고, 기판 로드 후에 반응 로 내를 처리 온도인 1200℃ 또는 1350℃까지 승온하고, 질소(N2) 가스와 산소(O2) 가스를 도입하여 반응 로 내를 처리 온도로 소정 시간 유지하고, 그 후 반응 로 내 온도를 600℃로 강온하여 기판 지지체(30)에 지지된 기판(68)을 언로드하였다. 또한, 기판(68)의 승온, 강온 속도는 고온이 될수록 느려지도록 다단계로 승온, 강온하도록 하였다. 이와 같이 다단계로 승온, 강온하는 것은(고온일수록, 승온 속도, 강온 속도를 작게 하는 것은) 고온에서 급격하게 온도를 변화시키면, 기판 면내에서 균일하게 온도가 변화하지 않아, 슬립 발생의 원인이 되기 때문이다. 열처리 시간은 합계로 13∼l4시간 정도로 하였다. 그 결과, 처리 온도가 1200℃인 경우, 1350℃인 경우 중 어느 한 경우에 있어서도 기판(68)에는 슬립의 발생을 발견할 수 없었다.
[실시예 2]
도 12에 본 발명에 따른 제 2 실시예가 나타나 있다. 상술한 실시형태와 같이, 예를 들면 본체부가 탄화 규소로 구성된 기판 지지체(30)에는 재치부(66)가 지주(64)로부터 평행하게 돌출 형성되어 있다. 또한, 지주(64)는 복수 개, 예를 들면 3개 또는 4개 설치된다. 플레이트(토대)(88)는, 예를 들면 탄화 규소(SiC)제의 원기둥 형상의 판상 부재로 이루어지고, 상기 플레이트(88)의 하면 둘레가 재치부(66)에 지지되어 있다. 그리고, 이 플레이트(88)에는 상술한 원기둥 형상의 판상 부재로 이루어지는 실리콘(Si)제의 지지부(58)가 탑재 배치되어 있다. 또한, 지지부(58)의 상면에는, 예를 들면 탄화 규소로 이루어지는 접착 방지층(70)이 형성되 어 있다.
본체부가 탄화 규소제의 기판 지지체(30)에 두께 2.5㎜∼3㎜, 직경φ 308㎜의 탄화 규소제 플레이트(88)를 지지하고, 그 위에 두께 4㎜, 직경φ 200㎜, 기판 재치면에 접착 방지층으로서의 탄화 규소막(70)을 코팅한 실리콘제의 지지부(58)를 탑재하고, 그 위에 두께 700㎛, 직경φ 300㎜의 실리콘 웨이퍼인 기판(68)을 탑재 배치하였다. 열처리는 도 12에 나타낸 바와 같이, 600℃의 온도로 유지한 반응 로 내에 기판 지지체(30)에 지지한 기판(68)을 로드하고, 기판 로드 후에 반응 로 내를 처리 온도인 1350℃까지 승온도 속도를 단계적으로 바꾸어 승온하고, 질소(N2) 가스와 산소(O2) 가스를 도입하여 반응 로 내를 처리 온도로 소정 시간 유지하고, 그 후 반응 로 내 온도를 600℃까지 강온 속도를 단계적으로 바꾸어 강온하여 기판 지지체(30)에 지지된 기판(68)을 언로드하였다. 기판(68)의 승온, 강온 속도는 고온이 될수록 느려지도록 하였다. 즉, 실온에서 600℃까지의 승온 속도보다도 600℃에서 1000℃까지의 승온 속도 쪽이 느리고, 600℃에서 1000℃까지의 승온 속도보다도 1000℃에서 1200℃까지의 승온 속도 쪽이 느리며, 1000℃에서 1200℃까지의 승온 속도보다도 1200℃에서 1350℃까지의 승온 속도 쪽이 느려지도록 하였다. 또한, 반대로 1350℃에서 1200℃까지의 강온 속도 쪽이 1200℃에서 1000℃까지의 강온 속도보다도 느리고, 1200℃에서 1000℃까지의 강온 속도 쪽이 1000℃에서 600℃까지의 강온 속도보다도 느리며, 1000℃에서 600℃까지의 강온 속도 쪽이 600℃에서 실온까지의 강온 속도보다도 느려지도록 하였다. 이와 같이 다단계로 승온, 강 온하는 것은(고온일수록, 승온 속도, 강온 속도를 작게 하는 것은) 고온에서 급격하게 온도를 변화시키면, 기판 면내에 균일하게 온도가 변화하지 않고, 슬립 발생의 원인이 되기 때문이다. 열처리 시간은 합계로 13∼14시간 정도로 하였다. 그 결과, 탄화 규소제의 막(70)을 0.1㎛∼3㎛로 했을 때는, 기판(68)에 슬립은 발생하지 않았다. 막(70)을 15㎛, 50㎛로 했을 때는, 기판(68)에 슬립은 거의 발생하지 않았다.
상기 실시예를 반복하여 행한 결과, 첫번째 평가보다도 두번째 이후의 평가 쪽이 슬립이 발생하기 어렵다는 것을 알았다. 이것은, 첫번째 평가에 있어서 N2, O2 분위기 하에서의 열처리로 지지부(58) 상의 막(70) 표면에 비정질(아모포스)상의 SiO2막이 형성되는 것이 원인으로 생각된다. 이 비정질상의 SiO2막이 지지부(58)의 최표면에 형성됨으로써, 지지부(58)의 기판(68)과 접촉하는 부분의 경도가 열처리시에 있어서 SiC제의 막(70)이나 Si제의 기판(68)보다 작아지고, 고온 열처리시에 있어서 기판(68)과 지지부(58)의 접촉점에서 응력이 발생하여도 그 응력을 개방할 수 있다. 더욱이 SiO2가 비정질인 것으로부터 고온 열처리시에 있어서 기판(68)과 지지부(58)가 그들의 접촉점에서 융착하여도, 비정질 부분의 점성 유동에 의해 융착한 접촉점에서 발생한 응력을 비정질 SiO2가 점성 유동(점성 변형)함으로써 개방할 수 있다. 그 결과, 두번째 이후 평가에서의 고온 열처리시의 기판(68)의 흠집 발생을 억제할 수 있게 되고, 기판(68)에의 슬립 발생을 억제할 수 있게 된 것이라 고 생각된다.
또한, 본 실시예에서는 Si제의 지지부(58) 상면에 설치한 SiC제의 막(7O)의 표면에 아모포스상의 SiO2막이 형성되는 경우에 대해서 설명했지만, Si제의 지지부(58)의 표면에 직접 아모포스상의 SiO2를 설치하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.
또한, 상기 실시형태 및 실시예의 설명에 있어서는, 열처리 장치로서 복수의 기판을 열처리하는 배치식의 것을 사용했지만, 이것에 한정하는 것은 아니며, 매엽식의 것이어도 좋다.
본 발명의 열처리 장치는 기판의 제조 공정에도 적용할 수 있다.
S0I(Silicon 0n Insulator) 웨이퍼의 일종인 SIM0X(Separation by Implanted Oxygen) 웨이퍼의 제조 공정의 일공정에 본 발명의 열처리 장치를 적용하는 예에 대해서 설명한다.
우선, 이온 주입 장치 등에 의해 단결정 실리콘 웨이퍼 내에 산소 이온을 이온 주입한다. 그 후, 산소 이온이 주입된 웨이퍼를 상기 실시형태의 열처리 장치를 사용하여, 예를 들면 Ar, O2 분위기의 하에서 1300℃∼l400℃, 예를 들면 l350℃ 이상의 고온으로 어닐링한다. 이들 처리에 의해, 웨이퍼 내부에 SiO2층이 형성된(SiO2층이 매립된) SIM0X 웨이퍼가 제작된다.
또한, SIM0X 웨이퍼 외에 수소 어닐 웨이퍼의 제조 공정의 일공정에 본 발명의 열처리 장치를 적용할 수도 있다. 이 경우, 웨이퍼를 본 발명의 열처리 장치를 사용하여, 수소 분위기 안에서 1200℃ 정도 이상의 고온으로 어닐링하는 것이 된다. 이것에 의해 IC(집적 회로)가 만들어지는 웨이퍼 표면층의 결정 결함을 저감할 수 있고, 결정의 완전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 외에 에피택셜 웨이퍼 제조 공정의 일공정에 본 발명의 열처리 장치를 적용할 수도 있다.
이상과 같은 기판의 제조 공정의 일공정으로서 행하는 고온 어닐 처리를 행하는 경우에서도 본 발명의 열처리 장치를 사용함으로써, 기판의 슬립 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 열처리 장치는 반도체 장치의 제조 공정에도 적용할 수 있다.
특히, 비교적 높은 온도에서 행하는 열처리 공정, 예를 들면 웨트 산화, 드라이 산화, 수소 연소 산화(파이로제닉 산화), HC1 산화 등의 열산화 공정이나 붕소(B), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등의 불순물(도판트)을 반도체 박막에 확산하는 열확산 공정 등에 적용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 반도체 디바이스 제조 공정의 일공정으로서의 열처리 공정을 행하는 경우에 있어서도, 본 발명의 열처리 장치를 사용함으로써 슬립의 발생을 방지 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재한 사항을 특징으로 하지만, 또한 다음과 같은 실시형태가 포함된다.
(1) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부의 두께가 적어도 상기 기판 두께의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(2) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 본체부는 상기 지지부를 탑재 배치하는 재치부를 갖고, 상기 지지부의 두께가 상기 재치부의 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(3) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부는 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 질화 규소(Si3N4), 탄화 규소(SiC), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료가 피복되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(4) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부는 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 질화 규소(Si3N4), 탄화 규소(SiC), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료로 이루어지는 칩이 하나 또는 복수 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(5) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부는 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 오목부 또는 기판과 동심원상의 홈이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(6) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부는 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면의 둘레에 오목부 또는 기판과 동심원상의 홈이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(7) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 본체부는 상기 지지부를 탑재 배치하는 재치부를 갖고, 이 재치부에 상기 지지부가 끼워 맞춰지는 감합홈이 형성 되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(8) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 본체부는 상기 지지부를 탑재 배치하는 재치부를 갖고, 이 재치부에 개구 또는 홈이 형성되며, 상기 지지부에는 상기 개구 또는 홈에 끼우는 볼록부가 설치되어, 이 지지부의 볼록부가 상기 개구 또는 홈에 끼워 맞춰지고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(9) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부의 기판 재치면의 면적은 기판 평탄면의 면적보다도 작은 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(10) 청구항 l 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부는 원기둥 형상이며, 상기 지지부의 직경이 기판의 직경보다도 작은 것을 특징으로 하는 열처리 장치
(11) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 탄화 규소막의 막압(膜壓)이 지지부 두께의 0.0025%∼1.25%인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(12) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 탄화 규소막의 막압이 지지부 두께의 0.0025%∼0.38%인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(13) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 탄화 규소막의 막압이 지지부 두께의 0.0025%∼0.25%인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(14) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 지지부의 최상면(最上面)에는 산화 규소(SiO2)막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(15) 청구항 10 기재의 열처리 장치에서, 상기 복수의 막은 2종류의 막으로 이루어지고, 그 중 하나는 탄화 규소(SiC)막이며, 최상면의 막은 산화 규소(SiO2)막 인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(16) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 본체부의 구성물은 탄화 규소(SiC)인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(l7) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 상기 기판 지지체는 복수 장의 기판을 대략 수평 상태에서 틈을 갖고, 복수단에 지지되어 이루어지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(18) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 열처리는 1000℃ 이상의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(l9) 청구항 1 기재의 열처리 장치에서, 열처리는 1350℃ 이상의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
(20) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판의 두께보다도 두꺼운 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부에 의해 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
(2l) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC), 산화 규소(SiO2), 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료로 이루어지는 막이 코팅된 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지 지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
(22) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 복수의 다른 막이 적층되고, 상기 복수의 막 중 최표면의 막의 경도가 열처리 온도에 있어서 가장 작던지 또는 최표면의 막이 비정질인 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
(23) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 복수의 다른 막이 적층되고, 상기 복수의 막 중 최표면의 막의 경도가 열처리 온도에 있어서 가장 작던지 또는 최표면의 막이 비정질인 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
(24) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 복수의 다른 막이 적층되고, 상기 복수의 막 중 최표면의 막의 경도가 열처리 온도에 있어서 가장 작던지 또는 최표면의 막이 비정질인 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
(25) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC)막이 형성되고, 또한 최표면에 산화 규소(SiO2)막이 형성된 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
(26) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC)막이 형성되고, 또한 최표면에 산화 규소(SiO2)막이 형성된 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
(27) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소(SiC)막이 형성되고, 또한 최표면에 산화 규소(SiO2)막이 형성된 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
(28) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 코팅막이 형성되고, 상기 코팅막의 경도가 열처리 온도에 있어서 열처리시에서의 기판의 경도보다도 작던지 또는 코팅막이 비정질인 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 지 지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
(29) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 코팅막이 형성되고, 상기 코팅막의 경도가 열처리 온도에 있어서 열처리시에서의 기판의 경도보다도 작던지 또는 코팅막이 비정질인 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
(30) 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 코팅막이 형성되고, 상기 코팅막의 경도가 열처리 온도에 있어서 열처리시에서의 기판의 경도보다도 작던지 또는 코팅막이 비정질인 실리콘제의 지지부에 의해 상기 기판을 지지하는 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 상기 지지부에 지지한 상태에서 열처리하는 공정과, 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 기판의 두께보다도 두꺼운 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부에 의해 기판을 지지하도록 하였으므로, 기판에 슬립 전위 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 실리콘제의 지지부에 탄화 규소나 질화 규소막, 산화 규소 등의 접착 방지층을 코팅하였으므로, 기판에 슬립이 생기는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 열처리 후의 기판과 지지부의 접착을 방지할 수 있다. 또한, 지지부의 기판 재치면에 코팅한 막의 경도가 열처리시에 있어서 열처리시에서의 기판의 경도보다도 작던지 또는 코팅막이 비정질이 되도록 하였으므로, 기판에 슬립이 생기는 것을 더 방지할 수 있다. 또한, 지지부의 기판 재치면에 복수의 막을 코팅하는 경우, 최표면의 막의 경도가 열처리시에 있어서 가장 작던지 또는 최표면의 막이 비정질이 되도록 하였으므로, 이 경우에 있어서도 기판에 슬립이 생기는 것을 더욱 방지할 수 있는 것이다.
본 발명은 열처리 중에 발생하는 기판의 슬립 전위 결함 발생을 적게 하여, 고품질인 반도체 장치를 제조할 수 있는 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기판의 제조 방법에 이용할 수 있다.

Claims (27)

  1. 기판을 기판 지지체에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서,
    상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 실리콘제의 판상(板狀) 부재로 구성되어 이루어지고, 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부(周緣部)와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면(載置面)에, 탄화 규소, 질화 규소, 다결정 실리콘, 산화 규소, 유리상(狀) 탄소, 미(微)결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료가 피복되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 기판을 기판 지지체에 의해 지지한 상태에서 산소를 이용하여 열처리하는 열처리 장치에 있어서,
    상기 기판 지지체는 상기 기판과 접촉하는 지지부와, 이 지지부를 지지하는 본체부를 갖고, 상기 지지부는 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 적어도 상기 지지부의 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에는 산화 규소막이 설치되고, 상기 산화 규소막은 상기 열처리에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  9. 삭제
  10. 기판을 기판 지지체에 의해 지지한 상태에서 열처리하는 열처리 장치에 있어서,
    상기 기판 지지체는 본체부와, 이 본체부에 설치되어 상기 기판과 접촉하는 지지부를 가지며, 이 지지부는 실리콘제의 판상 부재로 구성되어 이루어지고, 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 하나 또는 복수의 상이한 막이 형성되고, 최표면의 막의 경도가 열처리 온도에 있어서 가장 작거나 또는 상기 최표면의 막이 비정질인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  11. 기판을 열처리하는 반응로(爐)와,
    상기 반응로 내에서 기판을 지지하는 기판 지지체를 갖는 열처리 장치에 있어서,
    상기 기판 지지체는 상기 기판과 접촉하는 지지부와, 이 지지부를 지지하는 본체부를 가지며, 상기 본체부는 탄화 규소제이고, 상기 지지부는 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 직경이 상기 기판의 직경보다도 작은 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 상기 지지부의 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에는 산화 규소막이 설치되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  12. 삭제
  13. 기판을 열처리하는 반응로와,
    상기 반응로 내에서 기판을 지지하는 기판 지지체를 갖는 열처리 장치에 있어서,
    상기 기판 지지체는 상기 기판과 접촉하는 지지부와, 이 지지부를 지지하는 플레이트와, 이 플레이트를 지지하는 재치부를 갖고, 상기 지지부는 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 적어도 상기 지지부의 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에는 산화 규소막이 설치되고, 상기 지지부의 직경은 상기 기판의 직경 및 플레이트의 직경보다도 작은 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플레이트 및 상기 재치부는 탄화 규소제인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  15. 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에서, 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소, 질화 규소, 다결정 실리콘, 산화 규소, 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료를 포함하는 막이 피복되어 이루어지는 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부와 이 지지부를 탑재 배치하는 본체부를 갖는 기판 지지체에 의해, 상기 기판을 지지한 상태에서 열처리하는 공정과,
    상기 열처리 후의 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
  16. 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에서, 직경이 상기 기판의 직경보다도 작고, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 산화 규소막이 피복되어 이루어지는 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부와, 이 지지부를 지지하고, 직경이 상기 지지부의 직경보다도 큰 플레이트와, 이 플레이트를 지지하는 재치부를 갖는 기판 지지체에 의해, 상기 기판을 지지한 상태에서 열처리하는 공정과,
    상기 열처리 후의 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
  17. 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에서, 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소, 질화 규소, 다결정 실리콘, 산화 규소, 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료를 포함하는 막이 피복되어 이루어지는 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부와 이 지지부를 탑재 배치하는 재치부를 갖는 기판 지지체에 의해, 상기 기판을 지지한 상태에서 열처리하는 공정과,
    상기 열처리 후의 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에서, 직경이 상기 기판의 직경보다도 작고, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 산화 규소막이 피복되어 이루어지는 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부와, 이 지지부를 지지하고, 직경이 상기 지지부의 직경보다도 큰 플레이트와, 이 플레이트를 지지하는 재치부를 갖는 기판 지지체에 의해, 상기 기판을 지지한 상태에서 열처리하는 공정과,
    상기 열처리 후의 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에서 상기 기판을, 실리콘제의 판상 부재로 구성되고 적어도 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 산화 규소막이 설치된 지지부에 의해 지지한 상태에서, 산소를 이용하여 열처리하는 공정과,
    상기 열처리 후의 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖고,
    상기 지지부의 상기 기판 재치면에 설치된 상기 산화 규소막은 상기 열처리에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
  20. 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에서 상기 기판을, 실리콘제의 판상 부재로 구성되고 적어도 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 산화 규소막이 설치된 지지부에 의해 지지한 상태에서, 산소를 이용하여 열처리하는 공정과,
    상기 열처리 후의 상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 공정을 갖고,
    상기 지지부의 상기 기판 재치면에 설치된 상기 산화 규소막은 상기 열처리에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  21. 기판 내에 산소 이온을 주입하는 공정과,
    산소 이온이 주입된 상기 기판을, 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 탄화 규소, 질화 규소, 다결정 실리콘, 산화 규소, 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료를 포함하는 막이 피복되어 이루어지는 실리콘제의 판상 부재로 구성된 지지부에 의해 지지한 상태에서, 산소 분위기 하에서 열처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 SIMOX 기판의 제조 방법.
  22. 기판 내에 산소 이온을 주입하는 공정과,
    산소 이온이 주입된 상기 기판을, 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 직경이 상기 기판의 직경보다도 작은 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에 산화 규소막이 설치된 지지부에 의해 지지한 상태에서, 산소 분위기 하에서 열처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 SIMOX 기판의 제조 방법.
  23. 기판을 열처리할 때에 상기 기판을 지지하는 지지부로서,
    두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하는 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에는 탄화 규소, 질화 규소, 다결정 실리콘, 산화 규소, 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료를 포함하는 막이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 지지부.
  24. 삭제
  25. 기판을 열처리할 때에 상기 기판을 지지하는 기판 지지체로서,
    상기 기판과 접촉하는 지지부와, 이 지지부를 지지하는 본체부를 갖고,
    상기 지지부는 두께가 상기 기판 두께의 2배 이상 1O㎜ 이하이고, 상기 기판의 주연부와는 접촉하지 않고 상기 기판을 지지하는 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에는 탄화 규소, 질화 규소, 다결정 실리콘, 산화 규소, 유리상 탄소, 미결정 다이아몬드 중 어느 하나 또는 복수의 재료를 포함하는 막이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 지지체.
  26. 삭제
  27. 기판을 열처리할 때에 상기 기판을 지지하는 기판 지지체로서,
    상기 기판과 접촉하는 지지부와, 이 지지부를 지지하는 플레이트와, 이 플레이트를 지지하는 재치부를 갖고, 상기 지지부는 실리콘제의 판상 부재로 구성되며, 적어도 상기 지지부의 상기 기판이 탑재 배치되는 기판 재치면에는 산화 규소막이 설치되고, 상기 지지부의 직경은 상기 기판의 직경 및 플레이트의 직경보다도 작은 것을 특징으로 하는 기판 지지체.
KR1020057004355A 2002-09-27 2003-09-26 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판의 제조 방법, ｓｉｍｏｘ 기판의 제조 방법, 지지부 및 기판 지지체 KR100935141B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00282231 2002-09-27
JP2002282231 2002-09-27
JPJP-P-2003-00051244 2003-02-27
JP2003051244 2003-02-27
JPJP-P-2003-00051243 2003-02-27
JP2003051243 2003-02-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050057325A KR20050057325A (ko) 2005-06-16
KR100935141B1 true KR100935141B1 (ko) 2010-01-06

Family

ID=32045734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057004355A KR100935141B1 (ko) 2002-09-27 2003-09-26 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판의 제조 방법, ｓｉｍｏｘ 기판의 제조 방법, 지지부 및 기판 지지체

Country Status (5)

Country Link
US (3) US7667301B2 (ko)
JP (2) JP4386837B2 (ko)
KR (1) KR100935141B1 (ko)
CN (2) CN1682360B (ko)
WO (1) WO2004030073A1 (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4611229B2 (ja) * 2002-09-27 2011-01-12 株式会社日立国際電気 基板支持体、基板処理装置、基板処理方法、基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法
WO2004030073A1 (ja) * 2002-09-27 2004-04-08 Hitachi Kokusai Electric Inc. 熱処理装置、半導体装置の製造方法及び基板の製造方法
WO2005069361A1 (ja) * 2004-01-20 2005-07-28 Hitachi Kokusai Electric Inc. 熱処理装置
KR100852975B1 (ko) 2004-08-06 2008-08-19 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 열처리 장치 및 기판의 제조 방법
US7625205B2 (en) 2004-09-30 2009-12-01 Hitachi Kokusai Electric Inc. Heat treatment apparatus and method of manufacturing substrates
JP4841854B2 (ja) * 2005-03-30 2011-12-21 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
JP4694249B2 (ja) * 2005-04-20 2011-06-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 真空処理装置及び試料の真空処理方法
KR100840015B1 (ko) * 2007-01-31 2008-06-20 주식회사 테라세미콘 비정질 실리콘 결정화를 위한 열처리 시스템
CN101532125B (zh) * 2009-04-21 2011-05-11 四川师范大学 多温段同时退火的真空退火装置
JP2011011942A (ja) * 2009-07-01 2011-01-20 Hitachi Kokusai Electric Inc 結晶製造装置及び結晶製造方法
JP5246431B2 (ja) 2009-08-31 2013-07-24 本田技研工業株式会社 自動二輪車
WO2011139640A2 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Applied Materials, Inc. Improved radiation heating efficiency by increasing absorption of a silicon containing material
KR101212889B1 (ko) * 2010-10-01 2012-12-14 하이디스 테크놀로지 주식회사 기판 적재용 카세트
US8723185B2 (en) * 2010-11-30 2014-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Reducing wafer distortion through a high CTE layer
KR101905860B1 (ko) * 2011-06-22 2018-11-28 엘지이노텍 주식회사 웨이퍼 제조 방법
US9745667B2 (en) * 2011-06-22 2017-08-29 Lg Innotek Co., Ltd. Method of fabricating wafer
CZ2012940A3 (cs) * 2012-12-20 2014-07-23 Vysoké Učení Technické V Brně Způsob vytváření mezivrstvy na skleněných testovacích substrátech, určené k lepení čipů, a nanášecí zařízení pro provádění tohoto způsobu
JP5955246B2 (ja) 2013-02-26 2016-07-20 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
TWI602779B (zh) * 2013-03-28 2017-10-21 三菱綜合材料股份有限公司 矽構材及矽構材之製造方法
KR102289792B1 (ko) * 2013-11-06 2021-08-17 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 졸 겔 코팅된 지지 링
CN103681416A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 上海华力微电子有限公司 一种监控多晶硅炉管晶圆厚度的方法
JP6322159B2 (ja) * 2015-06-10 2018-05-09 クアーズテック株式会社 ウエハボート及びその製造方法
US11834363B2 (en) 2018-07-16 2023-12-05 Corning Incorporated Methods for ceramming glass with nucleation and growth density and viscosity changes
WO2020018285A1 (en) 2018-07-16 2020-01-23 Corning Incorporated Methods of ceramming glass articles having improved warp
KR102618611B1 (ko) 2018-07-16 2023-12-27 코닝 인코포레이티드 개선된 특성을 갖는 유리 세라믹 물품 및 이의 제조 방법
CN112424132A (zh) * 2018-07-16 2021-02-26 康宁股份有限公司 给定器板和使用其的玻璃制品陶瓷化方法
JP2021130578A (ja) * 2020-02-19 2021-09-09 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 半導体シリコンウェーハの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970053476A (ko) * 1995-12-29 1997-07-31 김종진 산소주입 분리법에 의한 절연층 매몰 실리콘 기판의 제조방법
JPH10242254A (ja) * 1997-02-21 1998-09-11 Ado Matsupu:Kk 半導体製造用治具
JPH11340155A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウェーハ熱処理用部材およびこれを用いた治具

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61267317A (ja) 1985-05-21 1986-11-26 Toshiba Corp 縦型拡散炉用ボ−ト
JP3316068B2 (ja) * 1993-12-01 2002-08-19 東京エレクトロン株式会社 熱処理用ボート
JP3586031B2 (ja) * 1996-03-27 2004-11-10 株式会社東芝 サセプタおよび熱処理装置および熱処理方法
JPH10242067A (ja) * 1997-03-03 1998-09-11 Tokyo Electron Ltd 熱処理用基板支持具
JP3685319B2 (ja) * 2000-06-16 2005-08-17 三菱住友シリコン株式会社 ウェーハの熱処理方法とその装置
JP2002033284A (ja) 2000-07-14 2002-01-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 縦型ｃｖｄ用ウェハホルダー
JP2002231726A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp シリコンウェーハの熱処理方法
US20030030119A1 (en) * 2001-08-13 2003-02-13 Motorola, Inc. Structure and method for improved piezo electric coupled component integrated devices
JP4611229B2 (ja) * 2002-09-27 2011-01-12 株式会社日立国際電気 基板支持体、基板処理装置、基板処理方法、基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法
WO2004030073A1 (ja) * 2002-09-27 2004-04-08 Hitachi Kokusai Electric Inc. 熱処理装置、半導体装置の製造方法及び基板の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970053476A (ko) * 1995-12-29 1997-07-31 김종진 산소주입 분리법에 의한 절연층 매몰 실리콘 기판의 제조방법
JPH10242254A (ja) * 1997-02-21 1998-09-11 Ado Matsupu:Kk 半導体製造用治具
JPH11340155A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウェーハ熱処理用部材およびこれを用いた治具

Also Published As

Publication number Publication date
JP4386837B2 (ja) 2009-12-16
CN101714504A (zh) 2010-05-26
CN1682360B (zh) 2010-05-12
KR20050057325A (ko) 2005-06-16
US7667301B2 (en) 2010-02-23
CN1682360A (zh) 2005-10-12
CN101714504B (zh) 2012-07-04
US20090186489A1 (en) 2009-07-23
WO2004030073A1 (ja) 2004-04-08
US20070194411A1 (en) 2007-08-23
JP2009200503A (ja) 2009-09-03
JPWO2004030073A1 (ja) 2006-01-26
US20100148415A1 (en) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100935141B1 (ko) 열처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판의 제조 방법, ｓｉｍｏｘ 기판의 제조 방법, 지지부 및 기판 지지체
US7163393B2 (en) Heat treatment jig for semiconductor silicon substrate
KR100875464B1 (ko) 열처리 장치 및 기판의 제조방법
JP4597868B2 (ja) 熱処理装置
JP4611229B2 (ja) 基板支持体、基板処理装置、基板処理方法、基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法
JP2009152283A (ja) 半導体基板支持治具及びその製造方法。
US20080268621A1 (en) Method for manufacturing compound material wafer and corresponding compound material wafer
JP2005101161A (ja) 熱処理用支持具、熱処理装置、熱処理方法、基板の製造方法及び半導体装置の製造方法
JP3687578B2 (ja) 半導体シリコン基板の熱処理治具
EP1609171A2 (en) Wafer carrier having improved processing characteristics
JP5087375B2 (ja) 炭化ケイ素半導体デバイスの製造方法
JP2004356355A (ja) 熱処理方法、基板の製造方法、半導体装置の製造方法及び熱処理装置
JPH10256108A (ja) 炭化ケイ素質ダミーウェハ
JP2004296492A (ja) 熱処理装置
WO2004001835A1 (ja) 熱処理装置、基板の製造方法及び半導体デバイスの製造方法
JP2006080294A (ja) 基板の製造方法
JP2005086132A (ja) 熱処理装置、半導体装置の製造方法、基板の製造方法及び基板処理方法
JP2005203482A (ja) 熱処理装置
JP2009147383A (ja) 熱処理方法
JP2006100303A (ja) 基板の製造方法及び熱処理装置
JP2005044891A (ja) 熱処理装置
JP4951580B2 (ja) 半導体ウエハの製造方法
JP2004281669A (ja) 熱処理装置
JP2005019748A (ja) ウエーハの熱処理用治具及び熱処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121130

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131210

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141205

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171114

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191202

Year of fee payment: 11